DE102013008955A1 - Actuation device for motion-operated devices in motor vehicles with only a single switching valve - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung für bewegungsbetätigte Vorrichtungen in Kraftfahrzeugen wie Kraftfahrzeuggetriebe oder Kraftfahrzeugkupplungen, beinhaltend wenigstens einen fluidbetätigten, doppeltwirkenden Stellzylinder (1) mit zwei durch einen Stellkolben (3) voneinander getrennten Zylinderkammern (5, 6) zum Ausführen von Bewegungen der Stellkolbens (3) in zwei zueinander gegenläufigen Richtungen, sowie mit einer Ventileinrichtung (7) zum Steuern des Fluidzulaufs und des Fluidablaufs für die Zylinderkammern (5, 6). Die Erfindung sieht vor, dass a) der Stellkolben (3) des wenigstens einen Stellzylinders (2) zwei Wirkflächen (A1, A2) aufweist, von denen eine erste Wirkfläche (A1) eine erste Zylinderkammer (5) und eine zweite Wirkfläche (A2) eine zweite Zylinderkammer (6) begrenzt und die zweite Wirkfläche (A2) größer als die erste Wirkfläche (A1) ist, b) die erste Zylinderkammer (5) stets mit einer Fluidquelle (8) in Verbindung steht, und c) die Ventileinrichtung (7) für jeden Stellzylinder (1) als einziges Schaltventil ein 3/2-Wegeventil umfasst, welches in einer ersten Schaltstellung die Fluidquelle (8) mit der zweiten Zylinderkammer (6) und in einer zweiten Schaltstellung die zweite Zylinderkammer (6) mit einer Drucksenke verbindet.The invention relates to an actuating device for movement-actuated devices in motor vehicles such as motor vehicle transmissions or motor vehicle clutches, containing at least one fluid-actuated, double-acting actuating cylinder (1) with two cylinder chambers (5, 6) separated from one another by an actuating piston (3) for executing movements of the actuating pistons (3) in two opposite directions and with a valve device (7) for controlling the fluid inlet and the fluid outlet for the cylinder chambers (5, 6). The invention provides that a) the actuating piston (3) of the at least one actuating cylinder (2) has two active surfaces (A1, A2), of which a first active surface (A1) has a first cylinder chamber (5) and a second active surface (A2) a second cylinder chamber (6) delimits and the second effective area (A2) is larger than the first effective area (A1), b) the first cylinder chamber (5) is always connected to a fluid source (8), and c) the valve device (7) ) for each adjusting cylinder (1) comprises a 3/2-way valve as the only switching valve, which in a first switching position connects the fluid source (8) with the second cylinder chamber (6) and in a second switching position the second cylinder chamber (6) with a pressure sink .
Description
Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung für bewegungsbetätigte Vorrichtungen in Kraftfahrzeugen wie Kraftfahrzeuggetriebe oder Kraftfahrzeugkupplungen, beinhaltend wenigstens einen fluidbetätigten, doppeltwirkenden Stellzylinder mit zwei durch einen Stellkolben voneinander getrennten Zylinderkammern zum Ausführen von Bewegungen der Stellkolbens in zwei zueinander gegenläufigen Richtungen, sowie mit einer Ventileinrichtung zum Steuern des Fluidzulaufs und des Fluidablaufs für die Zylinderkammern gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie von einem Verfahren zur Steuerung der Stelleinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 6.The invention relates to an adjusting device for movement-actuated devices in motor vehicles such as motor vehicle transmissions or motor vehicle clutches, comprising at least one fluid-operated, double-acting actuating cylinder with two cylinder chambers separated from each other by an actuating piston for carrying out movements of the actuating piston in two mutually opposite directions, as well as with a valve device for controlling the fluid inlet and the fluid drain for the cylinder chambers according to the preamble of
Solche Stelleinrichtungen werden beispielsweise als Stellantrieb für automatisierte Getriebe bzw. Kupplungen von Kraftfahrzeugen eingesetzt. In Nutzfahrzeugen, bei denen bereits ein Druckluftsystem für die üblicherweise verwendeten Druckluftbremsen oder für die Luftfederung vorhanden ist, sind solche Stelleinrichtungen elektro-pneumatisch ausgebildet, wobei als Arbeitsfluid Druckluft eingesetzt wird.Such actuators are used, for example, as an actuator for automated transmissions or clutches of motor vehicles. In commercial vehicles, where already a compressed air system for the commonly used air brakes or air suspension is available, such actuators are electro-pneumatic, is used as the working fluid compressed air.
Eine solche Stelleinrichtung ist beispielsweise aus der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Stelleinrichtung der eingangs erwähnten Art derart weiter zu entwickeln, dass sie kostengünstiger herstellbar ist. Weiterhin soll ein Verfahren zur Steuerung der Stelleinrichtung zur Verfügung gestellt werden.Based on this, the object of the invention is to further develop an adjusting device of the type mentioned in the beginning so that it can be produced less expensively. Furthermore, a method for controlling the adjusting device is to be made available.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is solved by the features according to
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
- a) der Stellkolben des wenigstens einen Stellzylinders zwei Wirkflächen aufweist, von denen eine erste Wirkfläche eine erste Zylinderkammer und eine zweite Wirkfläche eine zweite Zylinderkammer begrenzt und die zweite Wirkfläche größer als die erste Wirkfläche ist,
- b) die erste Zylinderkammer stets mit einer Fluidquelle in Verbindung steht,
- c) die Ventileinrichtung für jeden Stellzylinder als einziges Schaltventil ein 3/2-Wegeventil umfasst, welches in einer ersten Schaltstellung die Fluidquelle mit der zweiten Zylinderkammer und in einer zweiten Schaltstellung die zweite Zylinderkammer mit einer Drucksenke verbindet.
- a) the actuating piston of the at least one adjusting cylinder has two active surfaces, of which a first active surface defines a first cylinder chamber and a second active surface defines a second cylinder chamber and the second effective surface is larger than the first effective surface,
- b) the first cylinder chamber is always in communication with a fluid source,
- c) the valve device for each actuating cylinder as a single switching valve comprises a 3/2-way valve which connects the fluid source with the second cylinder chamber in a first switching position and the second cylinder chamber with a pressure sink in a second switching position.
Damit erfolgen ein Fluidzulauf und der Fluidablauf für beide Zylinderkammern eines Stellzylinders mit nur einem einzigen Schaltventil in Form eines 3/2-Wegeventils. Folglich ist der Fluidquelle, beispielsweise in Form eines Fluidvorratbehälters und dem Stellzylinder lediglich ein einziges Schaltventil in Form des 3/2-Wegeventils zwischengeordnet. Damit werden mit Hilfe der Erfindung zwei stabile Stellungen des Stellzylinders ermöglicht, wobei nur ein einziges Schaltventil notwendig ist bzw. verwendet wird anstatt zweier Schaltventile wie beim Stand der Technik. Daher ist die erfindungsgemäße Stelleinrichtung sehr kostengünstig herstellbar.Thus, a fluid inlet and the fluid outlet for both cylinder chambers of an actuating cylinder with only a single switching valve in the form of a 3/2-way valve. Consequently, only a single switching valve in the form of the 3/2-way valve is interposed between the fluid source, for example in the form of a fluid reservoir and the actuating cylinder. Thus, with the help of the invention, two stable positions of the actuating cylinder allows, with only a single switching valve is necessary or used instead of two switching valves as in the prior art. Therefore, the adjusting device according to the invention is very inexpensive to produce.
Nach dem Verfahren zur Steuerung der Stelleinrichtung wird dann zum Ausführen einer Bewegung des Stellkolbens in einer ersten Richtung das 3/2-Wegeventil in die erste Schaltstellung und zum Ausführen einer Bewegung des Stellkolbens in eine gegenüber der ersten Richtung gegenläufige zweite Richtung das 3/2-Wegeventil in die zweite Schaltstellung überführt.According to the method for controlling the adjusting device, the 3/2-way valve is then in a first direction to perform a movement of the actuating piston in the first switching position and to perform a movement of the actuating piston in a direction opposite to the first direction second direction of the 3 / 2- Directional valve transferred to the second switching position.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of
Besonders bevorzugt ist die zweite Wirkfläche des Stellkolbens wenigstens zweimal so groß wie die erste Wirkfläche. Damit ist die Betätigungskraft in beiden Betätigungsrichtungen ungefähr gleich groß.Particularly preferably, the second effective area of the actuating piston is at least twice as large as the first effective area. Thus, the actuating force in both directions of actuation is approximately equal.
Besonders bevorzugt ist das 3/2-Wegeventil ein von einem elektronischen Steuergerät elektrisch gesteuertes Elektromagnetventil. Dieses kann in eine der Schaltstellungen federbelastet sein, was eine Reduzierung der Belastung und eine Stromersparnis mit sich bringt, weil dann eine Bestromung des Ventils in einer der Schaltstellungen nicht notwendig ist.Particularly preferably, the 3/2-way valve is an electrically controlled by an electronic control unit solenoid valve. This can be spring-loaded in one of the switching positions, which results in a reduction of the load and a power saving, because then an energization of the valve in one of the switching positions is not necessary.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen.Advantageous developments of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings. The advantages of. In the description introduction Features and combinations of several features are merely exemplary and may be used as an alternative or cumulative effect, without the advantages of compelling embodiments of the invention must be achieved.
Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.Further features are the drawings - in particular the illustrated geometries and the relative dimensions of several components to each other and their relative arrangement and operative connection - refer. The combination of features of different embodiments of the invention or of features of different claims is also possible deviating from the chosen relationships of the claims and is hereby stimulated. This also applies to those features which are shown in separate drawings or are mentioned in their description. These features can also be combined with features of different claims. Likewise, in the claims listed features for further embodiments of the invention can be omitted.
Zeichnungdrawing
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtAn embodiment of the invention is illustrated in the drawing and explained in more detail in the following description. In the drawing shows
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Eine Stelleinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe oder eine Kraftfahrzeugkupplung eines Kraftfahrzeugs beinhaltet eine Stellzylinder
Einer Innenwandung des Gehäuses
Der Stellkolben hat zwei Wirkflächen A1 und A2 für die Druckluft, von denen eine erste Wirkfläche A1 die erste Zylinderkammer
An dem Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise ein Nutzfahrzeug mit einer Druckluftanlage ist, ist Druckluft vorhanden. Dabei erzeugt ein hier nicht gezeigter Kompressor Druckluft für einen Druckluftvorrat
Besonders bevorzugt ist das 3/2-Wegeventil ein von einem elektronischen Steuergerät elektrisch gesteuertes Elektromagnetventil, welches in eine seiner zwei Schaltstellungen stromlos federbelastet ist. Ein erster Anschluss des 3/2-Wegeventils ist dabei über eine Druckluftleitung
In
Zum Ausführen einer Bewegung des Stellkolbens
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Stellzylinderactuating cylinder
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- Stellkolbenactuating piston
- 44
- Dichtungselementesealing elements
- 55
- erste Zylinderkammerfirst cylinder chamber
- 66
- zweite Zylinderkammersecond cylinder chamber
- 77
- 3/2-Wegeventil3/2-way valve
- 88th
- DruckluftvorratCompressed air supply
- 99
- DruckluftleitungCompressed air line
- 1010
- DruckluftleitungCompressed air line
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- 2013-05-27 DE DE102013008955.7A patent/DE102013008955A1/en not_active Ceased
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Legal Events
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |